(23-24高二下·江苏苏州·期中)如图所示，竖直向上的匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有电容器，不计电阻的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨垂直。
时，棒在重物的牵引下开始向右运动，
时，重物落地且不反弹，则棒的速度大小v、电容器所带的电荷量q、棒中安培力的冲量大小I、棒克服安培力做的功W与时间t的关系图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【来源】江苏省苏州市2023-2024学年高二下学期期中调研物理试卷
【解析】设重物质量m0，导体棒质量m，则在任意时刻，对导体棒和重物的整体，根据牛顿第二定律有
m0g-BIL=(m+m0)a
在极短一段时间Δt内，导体棒中的感应电流
Δq=CΔU
在Δt时间内，有
ΔU=ΔE=BLΔv
联立上式可得
则在重物落地之前导体棒一直做匀加速运动，重物落地后，因导体棒两端的电压等于电容器两板间的电压，则导体棒将匀速运动；
A．由以上分析可知，导体棒先做匀加速运动，后做匀速运动，选项A正确；
B．电容器所带的电荷量，开始时
随时间逐渐增加，当重物落地后导体棒匀速运动时，电容器两板间电压保持不变，选项B错误；
C．棒中安培力的冲量大小
则在重物落地之前，棒中安培力的冲量随时间均匀增加，选项C错误；
D．安培力的功
则在重物落地之前W-t图像为抛物线，重物落地后安培力为零，则安培力的功为零，选项D错误。
故选A。
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